تعريف التركيب الضوئي

تعريف عملية التمثيل الضوئي. وسنتحدث أيضًا عن تعريف عملية التمثيل الضوئي، وأهمية عملية التمثيل الضوئي، وشروط عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء، ومعادلة عملية التمثيل الضوئي. كل هذه المواضيع يمكنك العثور عليها في مقالتنا.

تعريف عملية التمثيل الضوئي

التمثيل الضوئي هو العملية التي تقوم من خلالها النباتات الخضراء وبعض الكائنات الحية الأخرى بتحويل الطاقة الضوئية إلى طاقة كيميائية. أثناء عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء، يتم التقاط الطاقة الضوئية واستخدامها لتحويل الماء وثاني أكسيد الكربون والمعادن إلى أكسجين ومركبات عضوية غنية بالطاقة.
أهمية عملية التمثيل الضوئي في الحفاظ على الحياة على الأرض. إذا توقف التمثيل الضوئي، فلن يكون هناك سوى القليل من الطعام أو المواد العضوية الأخرى على الأرض، كما ستختفي معظم الكائنات الحية، وبمرور الوقت، سيصبح الغلاف الجوي للأرض خاليًا تقريبًا من الأكسجين الغازي، باعتبارها الكائنات الحية الوحيدة القادرة على الوجود في ظل هذه الظروف هي بكتيريا مصنعة كيميائيًا، يمكنها الاستفادة من الطاقة الكيميائية لبعض المركبات غير العضوية، وبالتالي لا تعتمد على تحويل الطاقة الضوئية.

أهمية عملية التمثيل الضوئي

تعتبر عملية التمثيل الضوئي مهمة للكائنات الحية لأنها المصدر الأساسي للأكسجين في الغلاف الجوي. وبدون عملية التمثيل الضوئي، لا يمكن أن تحدث دورة الكربون، ولن تستمر الحياة التي تتطلب الأكسجين، وتموت النباتات. تستخدم النباتات والأشجار الخضراء عملية التمثيل الضوئي لإنتاج الغذاء من ضوء الشمس وثاني أكسيد الكربون والماء. وفي الغلاف الجوي، فهو المصدر الأساسي للطاقة. تكمن أهمية عملية التمثيل الضوئي في حياة الإنسان في كمية الأكسجين التي تنتجها. وبدون عملية التمثيل الضوئي، لن يكون هناك سوى القليل من الأكسجين على الكوكب أو لن يكون هناك أي شيء على الإطلاق.
النباتات والطحالب والبكتيريا هي الكائنات الحية الوحيدة التي يمكنها حصاد ضوء الشمس واستخدام الطاقة لتحويل ثاني أكسيد الكربون إلى مادة عضوية. يعد ثاني أكسيد الكربون من الملوثات الرئيسية للهواء، لذا فإن الكائنات الحية التي تقوم بعملية التمثيل الضوئي تحافظ على الهواء نظيفًا. في هذه العملية، تنتج الأكسجين، الذي يشكل جزءًا كبيرًا من الهواء الذي نتنفسه، لذا فإن عدد أقل من النباتات يعني إعادة تدوير أقل لثاني أكسيد الكربون وإنتاج أقل للأكسجين، كما توفر لنا النباتات أيضًا الغذاء والألياف لصنع الملابس وبدون عملية التمثيل الضوئي، سنكون ولا نكون قادرين على استدامة الحياة التي نعيشها.

شروط عملية التمثيل الضوئي في النباتات الخضراء

1-درجة الحرارة

تستخدم جميع الكائنات الحية الهرمونات والإنزيمات لتحفيز المعادلات الكيميائية التي تحدث داخلها. وتحتاج هذه الإنزيمات إلى درجة حرارة مناسبة لها حتى تعمل بكفاءة وبشكل صحيح. يتراوح متوسط ​​درجة الحرارة المناسبة للنباتات بين 10 درجات و20 درجة مئوية، وهذا بالتأكيد يختلف حسب نوع النبات. عند درجات الحرارة المنخفضة جدًا، لا تستطيع الإنزيمات القيام بعملها، مما يؤدي إلى انخفاض معدل عملية التمثيل الضوئي. عند درجات الحرارة المرتفعة، يمكن أن تتلف هذه الإنزيمات أو تتعطل تمامًا، وهذا يقلل بشكل حاد من معدل التخليق الحيوي.
2- مستويات ثاني أكسيد الكربون

إن وجود ثاني أكسيد الكربون مع الماء هو ما يحتاجه النبات من أجل تصنيع الجلوكوز، لذلك من المهم أن يكون مستوى ثاني أكسيد الكربون معتدلاً، ومن الجدير بالذكر أنه مع زيادة مستوى ثاني أكسيد الكربون، تزداد سرعة عملية التمثيل الضوئي. ، وعلى عكس درجة الحرارة أو ضوء الشمس، فإن زيادة مستويات ثاني أكسيد الكربون لا تسبب ضرراً للنبات، حيث أن النبات يأخذ منه فقط القدر الذي يحتاجه، ولكن لا يمكن إلا أن يتسبب في عدم قدرته على معالجة الجزيئات كما بسرعة.
3- شدة الضوء

الضوء هو العامل الأساسي والرئيسي لحدوث عملية التمثيل الضوئي، حيث يمتص النبات الضوء من خلال أصباغ الكلوروفيل الموجودة في الأوراق الخضراء. ومن الجدير بالذكر أنه عندما تتعرض أوراق النبات لأشعة الشمس فإن معدل التمثيل الضوئي يزداد، وعند مستوى معين من شدة ضوء الشمس يتوقف معدل التمثيل الضوئي. يزداد التمثيل الضوئي، وعندما تتعرض النباتات لضوء عالي الكثافة، يمكن أن يتسبب ذلك في تلف الخلايا النباتية وحرقها. ولهذا السبب تحتاج بعض أنواع النباتات إلى التعرض لأشعة الشمس بنسب مختلفة عن غيرها من النباتات.

معادلة التمثيل الضوئي

يتم استهلاك ستة جزيئات من ثاني أكسيد الكربون (CO 2 ) واثني عشر جزيئًا من الماء (H 2 O ) بينما يتم استهلاك جزيء واحد من الجلوكوز (C 6 H 12 O 6 ) وستة جزيئات من الأكسجين (O 2 ) وستة جزيئات من الماء. (H2O).